城乡一体化背景下建制镇生活污水处理设施布局研究

长子县地形复杂,且城乡排水基础设施存在发展水平不充分、不平衡的情况。为了完善长子县城乡排水基础设施体系,本文对长子县建制镇生活污水处理设施布点规划进行研究,通过合理划定各建制镇生活污水处理设施污水收集分区,科学预测生活污水量,优化县域内污水处理基础设施布局,推进县域内城乡排水基础设施一体化发展,进而促进县域污水处理基础设施共建共享,有力支撑长子县县域镇村体系开发保护格局。

基于卷积层特征可视化的猕猴桃树干特征提取

为探究卷积层深度对猕猴桃树干图像特征提取的影响,提出了一种分析所提取特征的可视化方法。首先,对所采集建立的数据集进行正负样本分类,将数据集中的树干与输水管交叉区域作为正样本,其余区域作为负样本,输入Le Net、Alexnet、Vgg-16以及定义的3类浅层模型进行训练;然后,通过提取激活映射图、归一化、双三次插值的可视化方法,获取各个分类模型最后一个卷积层的可视化结果,通过可视化试验对比可知,Alexnet和Vgg-16能够准确提取测试集图像中的树干区域特征,而Le Net与3类浅层模型在提取树干的同时将输水管、地垄等区域特征一并提取;最后,以上述6类网络结构作为特征提取层的图像分类和目标检测模型,对开花期和结果期的数据集进行验证,以不同季节数据集特征变化而引起的精度下降幅度作为评判标准,结果显示,图像分类浅层模型精度下降幅度不小于15.90个百分点、Alexnet与Vgg-16分别下降6.94个百分点和2.08个百分点,目标检测浅层模型精度下降幅度不小于49.77个百分点、Alexnet和Vgg-16分别下降22.53个百分点和20.54个百分点。所有浅层模型因所提取特征的改变,精度有更大幅度的下降。该方法从可视化角度解释深层网络与浅层网络对猕猴桃树干目标特征的提取差异,可为研究网络深度和训练样本的调整提供参考。

基于K-means聚类的猕猴桃花朵识别方法

针对猕猴桃授粉机器人的研究,由于缺少猕猴桃花朵识别方法,现有授粉机器人自动化程度低。为此,提出基于K-means聚类的猕猴桃花朵识别方法。首先,原图像通过K-means聚类分割,得到包含花蕊图像在内的4个类别图像;然后,由经过训练的卷积神经网络对这4个类别图像进行分类,自动选出花蕊图像;再通过形态学运算对花蕊图像进行去噪,计算余下各个区域形心,找到各花朵在图像中位置并标出,最终完成猕猴桃花朵识别。该算法识别成功率为92.5%,满足现有授粉机器人要求,利于提高其自动化程度。

基于改进AlexNet的广域复杂环境下遮挡猕猴桃目标识别

为了提高猕猴桃采摘机器人的工作效率和对猕猴桃复杂生长环境的适应性,识别广域复杂环境下相互遮挡的猕猴桃目标,采用Im-AlexNet为特征提取层的Faster R-CNN目标检测算法,通过迁移学习微调Alex Net网络,修改全连接层L6、L7的节点数为768和256,以解决晴天(白天逆光、侧逆光)、阴天及夜间补光条件下的广域复杂环境中猕猴桃因枝叶遮挡或部分果实重叠遮挡所导致的识别精度较低等问题。采集广域复杂环境中晴天逆光、晴天侧逆光、阴天和夜间补光条件下存在遮挡情况的4类样本图像共1 823幅,建立试验样本数据库进行训练并测试。试验结果表明:该方法对晴天逆光、晴天侧逆光、阴天和夜间补光条件下存在遮挡情况的图像识别精度为96. 00%,单幅图像识别时间约为1 s。在相同数据集下,Im-AlexNet网络识别精度比Le Net、Alex Net和VGG16 3种网络识别精度的平均值高出5. 74个百分点。说明该算法能够降低猕猴桃果实漏识别率和误识别率,提高了识别精度。该算法能够应用于猕猴桃采摘机器人对广域复杂环境下枝叶遮挡或部分果实重叠遮挡的准确识别。

基于猕猴桃果萼图像的多目标果实识别方法

在猕猴桃采摘机器人作业的过程中,由于对于目标果实的识别一般是针对单个果实,极大影响了猕猴桃采摘的效率。为此,提出多目标果实的识别方法,以猕猴桃果萼为识别对象对猕猴桃图像进行识别。运用该方法对多目标果实进行识别,对所采集的样本图像中的20幅图片进行实验,实验结果表明,运用该方法识别的准确率为88.86%,该识别获得的信息能达到猕猴桃多目标识别的目的,为后续机械臂的路径规划,采摘机器人末端执行器设计提供了信息支持,也可为苹果、柑橘等果实的识别提供参考。

水培生菜整株低损收获装置设计与试验

为解决水培生菜收获品质低、人工收获劳动力成本高等问题,设计了一种整株低损收获装置。通过夹持杆对菜叶的低损聚拢、割刀对生菜茎部的精准切割,实现单株水培生菜的整株低损收获。设计了各关键部件结构参数,分析了影响菜叶损伤的因素,利用图像处理方法测量了菜叶损伤面积;采用正交试验,研究了聚拢速度、聚拢角、聚拢高度、压菜速度对菜叶损伤面积的影响;通过力学分析和高速摄影,分析了聚拢角、聚拢高度对菜叶损伤面积的影响。正交试验结果显示:试验因素的显著性主次顺序为聚拢角、聚拢高度、压菜速度、聚拢速度;最优组合参数为聚拢速度100 mm/s、聚拢角15°、聚拢高度70 mm、压菜速度100 mm/s。验证试验表明:最优组合下生菜均为整株收获,菜叶损伤面积平均值为432 mm2,损伤程度平均值为0. 13%,优化效果明显。

居民创新意识与创新环境调查研究——以山西省为例

城市的创新能力目前已经成为决定城市经济增长的主要决定因素,而居民的创新意识和城市的创新环境对城市创新能力有着直接的影响。文章以山西省常住居民为研究对象,通过问卷调查,对山西省11个地市的居民创新意识与创新环境进行分析。通过分析,发现山西省居民的创新意识较好,但是在创新活动准备水平则略有不足,城市创新环境总体较好,但在城市知名度和企业发展水平方面居民认可度较低,而且山西省各地市创新环境存在一定差异。

市政规划建设及更新改造过程中的问题及对策探究

基于社会的进步与科技的飞速发展,我国城市传统的建设格局已不再适应现代化建设的发展需求,市政部门必须对总体规划进行进一步优化,制定科学的更新改造方案,推动城市的现代化建设。基于此,对市政规划建设及更新改造的意义进行深入探讨,分析规划建设及更新改造中所遇的问题,提出科学的解决方案,旨在切实有效地促进城市的全方位发展。

县级城市消防设施布局规划研究——以孝义市为例

随着我国城市的快速发展,城市规模日益扩大,消防设施建设普遍滞后于城市的发展,消防安全隐患日益突出。针对上述问题,文章通过分析孝义市中心城区消防现状,对孝义市消防设施布局规划进行研究,优化城市消防站布局,划分各消防站责任分区,并通过预测各分区消防车出警行驶速度,对各消防站责任分区的划定结果进行校核,确定各消防站的消防车辆配置,同时对孝义市防火隔离带、避难场地、消防供水设施、消防通道等设施提出规划建议。